本章参考资料:《STM32F4xx 中文参考手册》、《STM32F4xx规格书》、库说明文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。
50.1 STM32的内部FLASH简介
在STM32芯片内部有一个FLASH存储器,它主要用于存储代码,我们在电脑上编写好应用程序后,使用下载器把编译后的代码文件烧录到该内部FLASH中,由于FLASH存储器的内容在掉电后不会丢失,芯片重新上电复位后,内核可从内部FLASH中加载代码并运行,见图 501。
图 501 STM32的内部框架图
除了使用外部的工具(如下载器)读写内部FLASH外,STM32芯片在运行的时候,也能对自身的内部FLASH进行读写,因此,若内部FLASH存储了应用程序后还有剩余的空间,我们可以把它像外部SPI-FLASH那样利用起来,存储一些程序运行时产生的需要掉电保存的数据。
由于访问内部FLASH的速度要比外部的SPI-FLASH快得多,所以在紧急状态下常常会使用内部FLASH存储关键记录;为了防止应用程序被抄袭,有的应用会禁止读写内部FLASH中的内容,或者在第一次运行时计算加密信息并记录到某些区域,然后删除自身的部分加密代码,这些应用都涉及到内部FLASH的操作。
1. 内部FLASH的构成
STM32的内部FLASH包含主存储器、系统存储器、OTP区域以及选项字节区域,它们的地址分布及大小见表 501。
表 501 STM32内部FLASH的构成
各个存储区域的说明如下:
主存储器
一般我们说STM32内部FLASH的时候,都是指这个主存储器区域,它是存储用户应用程序的空间,芯片型号说明中的1M FLASH、2M FLASH都是指这个区域的大小。主存储器分为两块,共2MB,每块内分12个扇区,其中包含4个16KB扇区、1个64KB扇区和7个128KB的扇区。如我们实验板中使用的STM32F429IGT6型号芯片,它的主存储区域大小为1MB,所以它只包含有表中的扇区0-扇区11。
与其它FLASH一样,在写入数据前,要先按扇区擦除,而有的时候我们希望能以小规格操纵存储单元,所以STM32针对1MB FLASH的产品还提供了一种双块的存储格式,见表 502。(2M的产品按表 501的格式)
表 502 1MB产品的双块存储格式
通过配置FLASH选项控制寄存器FLASH_OPTCR的DB1M位,可以切换这两种格式,切换成双块模式后,扇区8-11的空间被转移到扇区12-19中,扇区细分了,总容量不变。
注意如果您使用的是STM32F40x系列的芯片,它没有双块存储格式,也不存在扇区12-23,仅STM32F42x/43x系列产品才支持扇区12-23。
系统存储区
系统存储区是用户不能访问的区域,它在芯片出厂时已经固化了启动代码,它负责实现串口、USB以及CAN等ISP烧录功能。
OTP区域
OTP(One Time Program),指的是只能写入一次的存储区域,容量为512字节,写入后数据就无法再更改,OTP常用于存储应用程序的加密密钥。
选项字节
选项字节用于配置FLASH的读写保护、电源管理中的BOR级别、软件/硬件看门狗等功能,这部分共32字节。可以通过修改FLASH的选项控制寄存器修改。
50.2 对内部FLASH的写入过程
1. 解锁
由于内部FLASH空间主要存储的是应用程序,是非常关键的数据,为了防止误操作修改了这些内容,芯片复位后默认会结FLASH上锁,这个时候不允许设置FLASH的控制寄存器,并且不能对修改FLASH中的内容。
所以对FLASH写入数据前,需要先给它解锁。解锁的操作步骤如下:
(1) 往Flash 密钥寄存器 FLASH_KEYR中写入 KEY1 = 0x45670123
(2) 再往Flash 密钥寄存器 FLASH_KEYR中写入 KEY2 = 0xCDEF89AB
2. 数据操作位数
在内部FLASH进行擦除及写入操作时,电源电压会影响数据的最大操作位数,该电源电压可通过配置FLASH_CR 寄存器中的 PSIZE位改变,见表 503。
表 503 数据操作位数
最大操作位数会影响擦除和写入的速度,其中64位宽度的操作除了配置寄存器位外,还需要在Vpp引脚外加一个8-9V的电压源,且其供电时间不得超过一小时,否则FLASH可能损坏,所以64位宽度的操作一般是在量产时对FLASH写入应用程序时才使用,大部分应用场合都是用32位的宽度。
3. 擦除扇区
在写入新的数据前,需要先擦除存储区域,STM32提供了扇区擦除指令和整个FLASH擦除(批量擦除)的指令,批量擦除指令仅针对主存储区。
扇区擦除的过程如下:
(1) 检查 FLASH_SR 寄存器中的"忙碌寄存器位 BSY",以确认当前未执行任何 Flash 操作;
(2) 在 FLASH_CR 寄存器中,将"激活扇区擦除寄存器位SER "置 1,并设置"扇区编号寄存器位SNB",选择要擦除的扇区;
(3) 将 FLASH_CR 寄存器中的"开始擦除寄存器位 STRT "置 1,开始擦除;
(4) 等待 BSY 位被清零时,表示擦除完成。
4. 写入数据
擦除完毕后即可写入数据,写入数据的过程并不是仅仅使用指针向地址赋值,赋值前还还需要配置一系列的寄存器,步骤如下:
(1) 检查 FLASH_SR 中的 BSY 位,以确认当前未执行任何其它的内部 Flash 操作;
(2) 将 FLASH_CR 寄存器中的 "激活编程寄存器位PG" 置 1;
(3) 针对所需存储器地址(主存储器块或 OTP 区域内)执行数据写入操作;
(4) 等待 BSY 位被清零时,表示写入完成。
50.3 查看工程的空间分布
由于内部FLASH本身存储有程序数据,若不是有意删除某段程序代码,一般不应修改程序空间的内容,所以在使用内部FLASH存储其它数据前需要了解哪一些空间已经写入了程序代码,存储了程序代码的扇区都不应作任何修改。通过查询应用程序编译时产生的"*.map"后缀文件,可以了解程序存储到了哪些区域,它在工程中的打开方式见图 502,也可以到工程目录中的"Listing"文件夹中找到。
图 502 打开工程的.map文件
打开map文件后,查看文件最后部分的区域,可以看到一段以"Memory Map of the image"开头的记录(若找不到可用查找功能定位),见代码清单 501。
代码清单 501 map文件中的存储映像分布说明
1 =======================================================================
2 Memory Map of the image //存储分布映像
3
4 Image Entry point : 0x080001ad
5
6 /*程序ROM加载空间*/
7 Load Region LR_IROM1 (Base: 0x08000000, Size: 0x00000b50, Max: 0x00100000, ABSOLUTE)
8
9 /*程序ROM执行空间*/
10 Execution Region ER_IROM1 (Base: 0x08000000, Size: 0x00000b3c, Max: 0x00100000, ABSOLUTE)
11
12 /*地址分布列表*/
13 Base Addr Size Type Attr Idx E Section Name Object
14
15 0x08000000 0x000001ac Data RO 3 RESET startup_stm32f429_439xx.o
16 0x080001ac 0x00000000 Code RO 5359 * .ARM.Collect
00000000 mc_w.l(entry.o)
17 0x080001ac 0x00000004 Code RO 5622 .ARM.Collect
00000001 mc_w.l(entry2.o)
18 0x080001b0 0x00000004 Code RO 5625 .ARM.Collect
00000004 mc_w.l(entry5.o)
19 0x080001b4 0x00000000 Code RO 5627 .ARM.Collect
00000008 mc_w.l(entry7b.o)
20 0x080001b4 0x00000000 Code RO 5629 .ARM.Collect
0000000A mc_w.l(entry8b.o)
21 /*...此处省略大部分内容*/
22 0x08000948 0x0000000e Code RO 4910 i.USART_GetFlagStatus stm32f4xx_usart.o
23 0x08000956 0x00000002 PAD
24 0x08000958 0x000000bc Code RO 4914 i.USART_Init stm32f4xx_usart.o
25 0x08000a14 0x00000008 Code RO 4924 i.USART_SendData stm32f4xx_usart.o
26 0x08000a1c 0x00000002 Code RO 5206 i.UsageFault_Handler stm32f4xx_it.o
27 0x08000a1e 0x00000002 PAD
28 0x08000a20 0x00000010 Code RO 5363 i.__0printf$bare mc_w.l(printfb.o)
29 0x08000a30 0x0000000e Code RO 5664 i.__scatterload_copy mc_w.l(handlers.o)
30 0x08000a3e 0x00000002 Code RO 5665 i.__scatterload_null mc_w.l(handlers.o)
31 0x08000a40 0x0000000e Code RO 5666 i.__scatterload_zeroinit mc_w.l(handlers.o)
32 0x08000a4e 0x00000022 Code RO 5370 i._printf_core mc_w.l(printfb.o)
33 0x08000a70 0x00000024 Code RO 5275 i.fputc bsp_debug_usart.o
34 0x08000a94 0x00000088 Code RO 5161 i.main main.o
35 0x08000b1c 0x00000020 Data RO 5662 Region
Tableanon
Tableanon
obj.o
36
这一段是某工程的ROM存储器分布映像,在STM32芯片中,ROM区域的内容就是指存储到内部FLASH的代码。
1. 程序ROM的加载与执行空间
上述说明中有两段分别以"Load Region LR_ROM1"及"Execution Region ER_IROM1"开头的内容,它们分别描述程序的加载及执行空间。在芯片刚上电运行时,会加载程序及数据,例如它会从程序的存储区域加载到程序的执行区域,还把一些已初始化的全局变量从ROM复制到RAM空间,以便程序运行时可以修改变量的内容。加载完成后,程序开始从执行区域开始执行。
在上面map文件的描述中,我们了解到加载及执行空间的基地址(Base)都是0x08000000,它正好是STM32内部FLASH的首地址,即STM32的程序存储空间就直接是执行空间;它们的大小(Size)分别为0x00000b50及0x00000b3c,执行空间的ROM比较小的原因就是因为部分RW-data类型的变量被拷贝到RAM空间了;它们的最大空间(Max)均为0x00100000,即1M字节,它指的是内部FLASH的最大空间。
计算程序占用的空间时,需要使用加载区域的大小进行计算,本例子中应用程序使用的内部FLASH是从0x08000000至(0x08000000+0x00000b50)地址的空间区域。
2. ROM空间分布表
在加载及执行空间总体描述之后,紧接着一个ROM详细地址分布表,它列出了工程中的各个段(如函数、常量数据)所在的地址Base Addr及占用的空间Size,列表中的Type说明了该段的类型,CODE表示代码,DATA表示数据,而PAD表示段之间的填充区域,它是无效的内容,PAD区域往往是为了解决地址对齐的问题。
观察表中的最后一项,它的基地址是0x08000b1c,大小为0x00000020,可知它占用的最高的地址空间为0x08000b3c,跟执行区域的最高地址0x00000b3c一样,但它们比加载区域说明中的最高地址0x8000b50要小,所以我们以加载区域的大小为准。对比表 501的内部FLASH扇区地址分布表,可知仅使用扇区0就可以完全存储本应用程序,所以从扇区1(地址0x08004000)后的存储空间都可以作其它用途,使用这些存储空间时不会篡改应用程序空间的数据。
50.4 操作内部FLASH的库函数
为简化编程,STM32标准库提供了一些库函数,它们封装了对内部FLASH写入数据操作寄存器的过程。
1. FLASH解锁、上锁函数
对内部FLASH解锁、上锁的函数见代码清单 502。
代码清单 502 FLASH解锁、上锁
1
2 #define FLASH_KEY1 ((uint32_t)0x45670123)
3 #define FLASH_KEY2 ((uint32_t)0xCDEF89AB)
4 /**
5 * @brief Unlocks the FLASH control register access
6 * @param None
7 * @retval None
8 */
9 void FLASH_Unlock(void)
10 {
11 if ((FLASH->CR & FLASH_CR_LOCK) != RESET) {
12 /* Authorize the FLASH Registers access */
13 FLASH->KEYR = FLASH_KEY1;
14 FLASH->KEYR = FLASH_KEY2;
15 }
16 }
17
18 /**
19 * @brief Locks the FLASH control register access
20 * @param None
21 * @retval None
22 */
23 void FLASH_Lock(void)
24 {
25 /* Set the LOCK Bit to lock the FLASH Registers access */
26 FLASH->CR |= FLASH_CR_LOCK;
27 }
解锁的时候,它对FLASH_KEYR寄存器写入两个解锁参数,上锁的时候,对FLASH_CR寄存器的FLASH_CR_LOCK位置1。
2. 设置操作位数及擦除扇区
解锁后擦除扇区时可调用FLASH_EraseSector完成,见代码清单 503。
代码清单 503 擦除扇区
1 /**
2 * @brief Erases a specified FLASH Sector.
3 *
4 * @note If an erase and a program operations are requested simultaneously,
5 * the erase operation is performed before the program one.
6 *
7 * @param FLASH_Sector: The Sector number to be erased.
8 *
9 * @note For STM32F42xxx/43xxx devices this parameter can be a value between
10 * FLASH_Sector_0 and FLASH_Sector_23.
11 *
12 * @param VoltageRange: The device voltage range which defines the erase parallelism.
13 * This parameter can be one of the following values:
14 * @arg VoltageRange_1: when the device voltage range is 1.8V to 2.1V,
15 * the operation will be done by byte (8-bit)
16 * @arg VoltageRange_2: when the device voltage range is 2.1V to 2.7V,
17 * the operation will be done by half word (16-bit)
18 * @arg VoltageRange_3: when the device voltage range is 2.7V to 3.6V,
19 * the operation will be done by word (32-bit)
20 * @arg VoltageRange_4: when the device voltage range is 2.7V to 3.6V + External Vpp,
21 * the operation will be done by double word (64-bit)
22 *
23 * @retval FLASH Status: The returned value can be: FLASH_BUSY, FLASH_ERROR_PROGRAM,
24 * FLASH_ERROR_WRP, FLASH_ERROR_OPERATION or FLASH_COMPLETE.
25 */
26 FLASH_Status FLASH_EraseSector(uint32_t FLASH_Sector, uint8_t VoltageRange)
27 {
28 uint32_t tmp_psize = 0x0;
29 FLASH_Status status = FLASH_COMPLETE;
30
31 /* Check the parameters */
32 assert_param(IS_FLASH_SECTOR(FLASH_Sector));
33 assert_param(IS_VOLTAGERANGE(VoltageRange));
34
35 if (VoltageRange == VoltageRange_1) {
36 tmp_psize = FLASH_PSIZE_BYTE;
37 } else if (VoltageRange == VoltageRange_2) {
38 tmp_psize = FLASH_PSIZE_HALF_WORD;
39 } else if (VoltageRange == VoltageRange_3) {
40 tmp_psize = FLASH_PSIZE_WORD;
41 } else {
42 tmp_psize = FLASH_PSIZE_DOUBLE_WORD;
43 }
44 /* Wait for last operation to be completed */
45 status = FLASH_WaitForLastOperation();
46
47 if (status == FLASH_COMPLETE) {
48 /* if the previous operation is completed, proceed to erase the sector */
49 FLASH->CR &= CR_PSIZE_MASK;
50 FLASH->CR |= tmp_psize;
51 FLASH->CR &= SECTOR_MASK;
52 FLASH->CR |= FLASH_CR_SER | FLASH_Sector;
53 FLASH->CR |= FLASH_CR_STRT;
54
55 /* Wait for last operation to be completed */
56 status = FLASH_WaitForLastOperation();
57
58 /* if the erase operation is completed, disable the SER Bit */
59 FLASH->CR &= (~FLASH_CR_SER);
60 FLASH->CR &= SECTOR_MASK;
61 }
62 /* Return the Erase Status */
63 return status;
64 }
本函数包含两个输入参数,分别是要擦除的扇区号和工作电压范围,选择不同电压时实质是选择不同的数据操作位数,参数中可输入的宏在注释里已经给出。函数根据输入参数配置PSIZE位,然后擦除扇区,擦除扇区的时候需要等待一段时间,它使用FLASH_WaitForLastOperation等待,擦除完成的时候才会退出FLASH_EraseSector函数。
3. 写入数据
对内部FLASH写入数据不像对SDRAM操作那样直接指针操作就完成了,还要设置一系列的寄存器,利用FLASH_ProgramWord、FLASH_ProgramHalfWord和FLASH_ProgramByte函数可按字、半字及字节单位写入数据,见代码清单 504。
代码清单 504 写入数据
1
2 /**
3 * @brief Programs a word (32-bit) at a specified address.
4 *
5 * @note This function must be used when the device voltage range is from 2.7V to 3.6V.
6 *
7 * @note If an erase and a program operations are requested simultaneously,
8 * the erase operation is performed before the program one.
9 *
10 * @param Address: specifies the address to be programmed.
11 * This parameter can be any address in Program memory zone or in OTP zone.
12 * @param Data: specifies the data to be programmed.
13 * @retval FLASH Status: The returned value can be: FLASH_BUSY, FLASH_ERROR_PROGRAM,
14 * FLASH_ERROR_WRP, FLASH_ERROR_OPERATION or FLASH_COMPLETE.
上一篇:第49章 在SRAM中调试代码—零死角玩转STM32-F429系列
下一篇:第38章 I2S—音频播放与录音输入—零死角玩转STM32-F429系列
推荐阅读
史海拾趣
随着互联网技术的普及,电子商务成为了越来越多消费者的首选购物方式。Alpha Industries抓住这一机遇,积极拓展电子商务平台。公司在各大电商平台上开设官方旗舰店,并通过社交媒体进行品牌推广。此外,Alpha Industries还开发了自己的官方网站和移动应用,为消费者提供更加便捷的购物体验。电子商务平台的拓展使得Alpha Industries的产品能够更好地触达消费者,进一步提升了品牌知名度和市场占有率。
在Elprotronic Inc.公司创立的初期,面临着电子元器件市场竞争激烈、技术更新迅速的挑战。公司创始人凭借对电子元器件市场的深刻理解和敏锐的洞察力,决定专注于提供高质量和可靠的嵌入式MCU闪存编程解决方案。他们深知,在电子行业,产品质量和技术创新是企业生存和发展的关键。因此,Elprotronic Inc.从一开始就注重技术研发和产品质量控制,逐渐在市场上树立了良好的口碑。
在追求企业发展的同时,Daburn公司也积极履行社会责任。公司注重环保和可持续发展,通过采用环保材料和节能设备、优化生产流程等方式降低对环境的影响。此外,Daburn还积极参与公益事业和社会活动,为社会做出积极贡献。这种社会责任感让Daburn在行业中树立了良好的形象。
Digital Voice Systems, Inc.(DVSI)于1988年成立,当时正值数字通信技术的兴起阶段。公司创始人凭借对语音编解码技术的深刻理解和前瞻性的市场洞察力,决定投身于这一领域。他们开发出了具有专利保护的基于鲁棒性多带激励模型(MBE Model)的低码率语音压缩算法,如IMBE和AMBE编解码系统。这些算法在当时的市场上独树一帜,为DVSI赢得了第一桶金。
在创立初期,DVSI面临着资金、技术、市场等多方面的挑战。然而,他们凭借着坚定的信念和不懈的努力,逐步克服了这些困难。他们不断投入研发,优化算法,提高产品的性能和稳定性;同时,他们积极开拓市场,与各大通信设备制造商建立合作关系,将产品推向市场。
随着时间的推移,DVSI的产品逐渐在市场上获得了认可。他们的编解码系统被广泛应用于移动通信、卫星通信、军事通信等领域,为客户提供了高效、稳定的语音通信解决方案。DVSI也因此逐渐崭露头角,成为了电子行业中一颗耀眼的明星。
故事二至五框架概述
- 技术创新与突破:DVSI在语音编解码技术方面的持续创新,如推出新一代的高效压缩算法,进一步提升了产品的竞争力。
- 市场拓展与国际化:随着公司实力的增强,DVSI开始拓展国际市场,与全球多家知名企业建立合作关系,实现了国际化发展。
- 合作与竞争:在电子行业中,DVSI与其他企业的合作与竞争并存。他们通过合作共赢的方式,共同推动行业的发展;同时,也面临着来自竞争对手的挑战和竞争压力。
- 企业文化与团队建设:DVSI注重企业文化建设,倡导创新、协作、共赢的价值观。他们注重团队建设,吸引了一批优秀人才加入公司,为公司的发展提供了有力的人才保障。
以上故事和框架概述仅供参考,您可以根据这些线索进一步挖掘和编写关于DVSI公司的故事。
背景:在电子产品领域,品质是企业生存和发展的基石。Hantronix深知这一点,因此始终将品质保证放在首位。
发展:公司所有生产设施都通过了ISO 9001等国际质量管理体系认证,部分设施还通过了ISO/TS 16949等更高标准的认证。这些认证不仅证明了Hantronix在品质管理方面的卓越能力,也为其赢得了更多客户的信任和合作机会。
背景:作为电子显示领域的佼佼者,Hantronix不仅关注自身的发展,还积极履行社会责任,为行业的进步和发展做出贡献。
发展:Hantronix通过技术创新和产品升级,推动了电子显示技术的进步和应用范围的扩大。同时,公司还积极参与行业标准的制定和推广工作,为行业的规范化、标准化发展贡献了自己的力量。此外,Hantronix还注重人才培养和团队建设,为行业培养了一大批高素质的专业人才。
以上五个故事虽然基于概括性描述,但均反映了Hantronix公司在电子行业中的发展历程、技术创新、市场拓展、品质保证以及行业影响等方面的实际情况。
摘要介绍了线性调频( L,FM)脉冲串制式合成孔径雷达(SAR)提高距离向分辨率原理,并且提出线性调频SAR的信号处理算法和步骤,避免了为提高距离向分辨率而加大系统带宽的问题。通过模拟验证了算法的正确性,并分析了计算量。设计了相应的SAR实时成像处 ...… 查看全部问答∨ |
|
我在过滤驱动中利用IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY获取设备的总线信息, U盘和移动硬盘的总线类型都是7,本地硬盘是3. 我现在想知道如何区分U盘和移动硬盘? … 查看全部问答∨ |
|
这是一个大喜又大悲的结果,前天搞定了6410下USB摄像头驱动,可以捕获320X240 YUV420格式图像,昨天修改成了实时视频流的程序,结果大失所望,S3C6410的USB HOST是USB1.1协议的,全速12Mbps,所以我想获取30FPS的图像很难呀,实际测试结果是160MS一 ...… 查看全部问答∨ |
|
关键字: 智能手机 测试 Windows Mobile 转载:电子工程专辑智能手机是一种功能丰富、第三方应用灵活的高级手持终端,但相比一般手机更容易出现死机、重启等故障问题,这极大地影响了用户的使用体验,从技术层面看,这些主要是 ...… 查看全部问答∨ |
|
开贴说说sqlite移植 1)下载sqlite的源码,解压后进入文件夹,新建build文件夹 2)可使用../configure -help查看配置的参数说明项 3)进入build文件夹使用命令生成makefile文件:../configure --host=arm-arago-linux-gnueabi --prefix=/hom ...… 查看全部问答∨ |
本帖最后由 jameswangsynnex 于 2015-3-3 19:54 编辑 · ARM 32位架构现在是淘汰8位架构的最强大候选人。 · 由于32位处理器依赖于更小的工艺结点,因此增加了获得相同价格与能效的机会。 · 每种处理器大小与类型都能最好地服务于一个特定的问 ...… 查看全部问答∨ |